Tieteiden yössä syvennyttiin evoluutioon

Luonnonvalinnan mekanismeissa vielä paljon opittavaa

13.01.2009

Tieteiden yössä syvennyttiin evoluution ja luonnonvalinnan salaisuuksiin. Akatemiaprofessori Johanna Mappes kertoi Café Arppeanumissa Charles Darwinin elämäntyöstä sekä luonnonvalinnan edelleen jatkuvasta tutkimuksesta. Mappes itse tutkii aposematismia eli saaliseläinten visuaalisen näkyvyyden yhdistymistä myrkyllisyyteen tai muuhun haitallisuuteen pedon kannalta.

Akatemiaprofessori Johanna Mappes Jyväskylän yliopistosta kertoi Tieteiden yössä evoluutioteorian dramaattisista syntyvaiheista sekä luonnonvalinnan salaisuuksista.  Sakeasta räntäsateesta huolimatta Helsingin yliopistomuseon Café Arppeanum täyttyi ääriään myöten Darwinin elämäntyöstä kiinnostuneesta väestä.

Darwinin teoriat herättivät intohimoja jo syntyessään. Tiedeyhteisön sisällä on käyty melkoista polemiikkia jo siitä, kenen keksimä evoluutioteoria lopultakin on. Tämäkin on yksi esimerkki oivalluksesta, joka syntyy useammassa paikassa lähes yhtäaikaa ajan ollessa siihen kypsä.

Vaikka oivallus lajien muuttumisesta luonnonvalinnan paineessa liitetään yleisesti Darwiniin, aivan samat asiat keksi lähes täydelliseen pimentoon jäänyt Alfred Russell Wallace. Viimeksimainittu on ehkä jopa lähettänyt julkaistavaksi oman käsikirjoituksensa luonnonvalinnan teoriasta täpärästi ennen Darwinia. 

Vaikka perustava ajatus evoluutiosta syntyi yli sata vuotta sitten, luonnonvalinnan tutkimuksessa riittää työtä nykyäänkin. 

Asiaan on perehtynyt myös Mappes, jonka työ on liittynyt  suurelta osin "aposematismiin". Tällä tarkoitetaan ilmiötä, jossa saaliseläimet kertovat myrkyllisyydestään tai muista haitallisista ominaisuuksistaan näkyvien merkkien avulla. Valtaosa saaliseläimistä pyrkii mahdollisimman täydelliseen huomaamattomuuteen, mutta osa näistä mainostaa näkyvästi olemassaoloaan silmiinpistävillä visuaalisilla signaaleilla ja väreillä. Aposematismi-ilmiön kuvasi ensimmäisenä juuri Alfred Wallace.

Aposematismin klassinen arvoitus on ristiriita korostuneen näkyvyyden ja luonnonvalinnan  mekanismien välillä. Selvästi erottuvia yksilöitä on tuhouduttava melkoinen joukko, ennen kuin pedot oppivat välttämään tiettyä väriä tai kuviota. 

Mappesin mukaan näkyvyyden evolutiivista hyötyä hämärtää lisäksi se, että saaliseläimen myrkyllisyys yhdelle pedolle ei välttämättä haittaa lainkaan jotain toista saalistajaa.  Huomattavia eroja on myös eri petoyksilöiden kyvyssä ja halussa tunnistaa tai piitata varoitusmerkeistä. 

Mappes itse on ryhmänsä kanssa tutkinut petojen oppimisprosessia "keinomaailmassa", missä lattialle on aseteltu ruokapaloja tiaisia varten. Jotkut palat ovat linnuille oletettavasti pahanmakuisia.

Pahanmakuiset saalispalat on tutkimuksessa  merkattu näkyvällä kuviolla. Symbolien käytöllä vältettiin värisignaaleita, joita linnut osaisivat tulkita jo geneettisesti.

Mappes on pystynyt tutkimusryhmänsä kanssa osoittamaan mm. ryhmittymisen hyödyn aposemaattisille lajeille. Hän kuitenkin summaa omien tutkimuksiensa tuloksia toteamalla, että asiassa on vielä paljon opittavaa. Merkit eivät  aina "suojelleet" makupaloja kovinkaan tehokkaasti koska loppujen lopuksi merkatulle palalle löytyi lintupopulaatiosta myös merkistä piittaamaton lintuyksilö. 

Evoluution ja ihmisten tavoitteet usein erilaisia 

Luonnonvalinta tunnetaan yleisesti teoriana, joka on erityisen helppo ymmärtää väärin. Darwin aavisti asian jo ennen työnsä julkaisemista. Hän onkin kirjannut päiväkirjoihinsa epäilyksiä jopa siitä, pitäisikö koko teoriaa julkaista lainkaan.

Myöhempi historia on todistanut huolen aiheelliseksi. Yksi karu evidenssi tästä on 1800 ja 1900 luvun vaihteen sosiaalidarwinismi, mikä ei ole kovin harvinaista nykyäänkään. 

Omasta puolestaaan Mappes ihmettelee ajatuksenjuoksua, jossa pelkästään lisääntymispotentiaalista "kiinnostunut" luonnonvalinta yhdistetään ihmisyhteisöjen päätöksentekoon.

"Evoluutio toimii hyvin lyhytnäköisesti ja ilman päämäärää joten sen "tavoitteet" ovat usein hyvin erilaisia kuin luonnonvalintaan vetoavien ihmisten pyrkimykset", Mappes toteaa.

"Luonnonvalinta suosii tehokkaimpia lisääntyjiä. Ihmisten korkealle arvostama äly ja taloudellinen menestys eivät välttämättä ole lainkaan menestystä evoluution näkökulmasta".

Myös geenien "laadusta" ja niiden suhteesta luonnonvalintaan on Mappesin mukaan paljon harhakäsityksiä. Monessa tapauksessa yhdessä asiassa haitallinen geeni yhdistyy toisella tavalla edulliseen perimään.

Hyvä esimerkki tällaisesta on punavihersokeuden aiheuttama geeni.

"Värinäössä ilmenevä virhe yhdistyy perimässä erityisen hyvään liikkeen havaitsemiseen, mikä taas on luonnonvalintaa ajatellen selvästi edullinen ominaisuus".

Linkkivinkkejä:

Charles Darwin Wikipediassa:
http://fi.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin

Alfred Russell Wallace Wikipediassa:
http://en.wikipedia.org/wiki/Alfred_Russel_Wallace

Suomen Akatemian evoluutiotutkimuksen huippuyksikkö Jyväskylän yliopistossa:
http://www.jyu.fi/science/laitokset/bioenv/evoluutiotutkimus/

Teksti: Heikki Jaakkola
Kuvat: Heikki Jaakkola ja Helsingin yliopistomuseo/ Timo Huvilinna
Lintukuva: Futureimagebank.com